Linux：ipxe网络无人值安装详细配置解析

1.环境说明

关闭防火墙，selinux；配置静态IP，网络中避免有其他的DHCP服务开启
DHCP-TFTP:192.168.221.128/24
Web:192.168.221.128

1.1.关闭防火墙，selinux

[root@localhost ~]# systemctl disable firewalld &&  systemctl stop firewalld
[root@localhost ~]# setenforce 0

1.2.配置静态IP

[root@localhost ~]# vim  /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-ens33	//修改或添加如下参数
ONBOOT="yes"
BOOTPROTO="none"
IPADDR="192.168.x.y"	//x为NAT模式的IP地址段第三段.（这里示例是221）、y>3（这里示例是128）
PREFIX="24"
GATEWAY="192.168.x.2"
DNS1="223.5.5.5"

重启网卡
[root@localhost ~]# systemctl disable NetworkManager
[root@localhost ~]# systemctl stop NetworkManager
[root@localhost ~]# systemctl restart network

1.3.关闭虚拟机中的DHCP服务

1.4.虚拟机系统和本机相连

2.IPEX简介

PXE是INTEL公司开发的网络引导技术，工作在client/service模式，允许客户机从网络在远程服务器下载引导镜像，并加载安装文件或者整个操作系统
PXE(preboot execute environment，预启动执行环境)是由 Intel公司开发的技术，工作于Client/Server的网络模式，支持工作站通过网络从远端服务器下载映像，并由此支持通过网络启动操作系统，在启动过程中，终端要求DHCP服务器分配IP地址，再用 TFTP（trivial file transfer protocol）协议下载一个启动软件包到本机内存中执行，由这个启动软件包完成终端（客户端）基本软件设置，从而引导预先安装在服务器中的终端操作系统。
iPXE是PXE的扩展版，支持HTTP协议，可以通过http、ISCSI SAN、Fibre Channel SAN via FCoE AoE SAN wireless network Infiniband network等方式启动
优点:
规模化：同时装配多台服务器
自动化：安装系统，配置各种服务
远程实现：不需要光盘、U盘等安装介质

3.部署ipex

3.1.生成ipxe引导文件

3.1.1.创建相关目录

ipxe/
├── centosboot ----centos7启动引导文件
├── kickstart ----存放应答文件
├── menu ----引导启动菜单
├── pxefile ----pxe启动文件
├── pxelinux.cfg ----配置文件目录
└── tftpboot ----tftp工作目录

[root@localhost ~]# mkdir -p /data/wwwroot/ipxe/{centosboot,kickstart,menu,pxefile,tftpboot,pxelinux.cfg} 

3.1.2.安装依赖

[root@localhost ~]# yum -y install gcc binutils make perl liblzma xz-devel mtools mkisofs

3.1.3.获取源码

[root@localhost ~]# mkdir -p /soft/ipxe && cd /soft/ipxe
//本地获取（终端直接拖进去）
[root@localhost ipxe]# rz ipex.zip
//网络获取（比较慢）
[root@localhost ipxe]# git clone git://git.ipxe.org/ipxe.git

3.1.4.准备引导参数

[root@localhost ipxe]# unzip ipxe.zip    //先解压缩
[root@localhost ipex]# cd ./src
[root@localhost src]# cat >>bootserver.ipxe<<EOF
#!ipxe
dhcp
chain http://192.168.221.128/ipxe/boot.ipxe
EOF

注意：http://192.168.221.128/ipxe/boot.ipxe为pxe引导以后的参数文件地址

3.1.5.编译

复制引导文件undionly.kpxe到tftp服务目录下，在dhcp服务器中指定tftp服务器IP与启动文件名称。用于pxe开机启动时获取到IP地址，以及tftp启动服务器的地址，启动文件名称。

[root@localhost src]# make bin/undionly.kpxe EMBED=bootserver.ipxe
[root@localhost src]# cp bin/undionly.kpxe /data/wwwroot/ipxe/tftpboot/
[root@localhost src]# ls /data/wwwroot/ipxe/tftpboot/
undionly.kpxe

3.2.配置dhcp与tftp

3.2.1.安装dnsmasq

[root@localhost ~]# yum install dnsmasq -y

3.2.2.添加dhcp与tftp配置

[root@localhost ~]# cat >/etc/dnsmasq.d/pxe.conf<<EOF
bind-interfaces
dhcp-range=192.168.221.15,192.168.221.250,255.255.255.0,8h
dhcp-option=option:router,192.168.221.2
dhcp-option=option:dns-server,223.5.5.5,223.6.6.6
dhcp-boot=undionly.kpxe,server.name,192.168.221.128
enable-tftp
tftp-root=/data/wwwroot/ipxe/tftpboot/
EOF
[root@localhost ~]# systemctl enable dnsmasq && systemctl start dnsmasq

参数说明：
dhcp-range=192.168.221.15,192.168.221.250,255.255.255.0,8h
----地址分配的起为192.168.221.15，结束为192.168.221.250，掩码为255.255.255.0，租约为8小时
dhcp-option=option:router,192.168.221.2
----定义网关为192.168.221.2
dhcp-option=option:dns-server,223.5.5.5,223.6.6.6
----定义DNS 地址223.5.5.5，223.6.6.6
dhcp-boot=undionly.kpxe,server.name,192.168.221.128
----定义启动文件名与tftp服务地址IP
enable-tftp
----启用tftp
tftp-root=/data/wwwroot/ipxe/tftpboot/
----定义tftp服务目录，与上一步生的路径一致

3.2.3.查看工作端口

DHCP：67，UDP；TFTP：69，UDP

[root@localhost ~]# ss -nupl | grep dnsmasq | egrep "67|69"

3.3.配置ipxe引导启动参数

指定ipxe启动以后的ipxe引导文件
ipxe通过http://192.168.221.128/ipxe/boot.ipxe进行访问引导配置文件，因此需要配置web服务。

3.3.1.安装nginx

[root@localhost ~]# yum install epel-release -y
[root@localhost ~]# yum install nginx -y
[root@localhost ~]# vim /etc/nginx/nginx.conf	//修改或添加如下参数
    server {
        listen       80;
        .....
        root         /data/wwwroot/;
        #主目录
        location / {
        autoindex on;
        #启用目录浏览
        index index.html;
        }
[root@localhost ~]# systemctl start nginx && systemctl enable nginx

3.3.2.配置ipxe引导参数(菜单引导集成方式)

使用boot.ipxe中指明配置菜单default的位置，在菜单中指定启动安装进程。

[root@localhost ~]# vim  /data/wwwroot/ipxe/boot.ipxe
//完整文件boot.ipxe内容如下
#!ipxe
set web-ip 192.168.221.128
​
:start
menu Welcome to iPXE's Boot Menu
item
item --gap -- ------------------------- Utilities ------------------------------
item centos    centos7.9
item reboot     Reboot
item exit       Exit (boot local disk)
choose --default centos --timeout 3000 target && goto ${target}
​
:centos
dhcp
kernel http://${web-ip}/ipxe/centosboot/vmlinuz initrd=initrd.img ks=http://${web-ip}/ipxe/kickstart/ks79.cfg ksdevice=bootif net.ifnames=0 biosdevname=0
initrd http://${web-ip}/ipxe/centosboot/initrd.img
boot || goto failed
goto start
​
:reboot
reboot
​
:exit
exit

3.3.3.制作网络源安装

1. 复制安装文件到http安装源
   上传CentOS-7-x86_64-DVD-2009.iso到系统中，并挂载

[root@localhost ~]# mount CentOS-7-x86_64-DVD-2009.iso  /mnt/
//网络安装源
[root@localhost ~]# mkdir -p /data/wwwroot/os/centos7/
[root@localhost ~]# cp -rvf  /mnt/.  /data/wwwroot/os/centos7/

2. 复制内核文件

[root@localhost ~]# cp /mnt/isolinux/vmlinuz  /data/wwwroot/ipxe/centosboot/
[root@localhost ~]# cp /mnt/isolinux/initrd.img  /data/wwwroot/ipxe/centosboot/
这里复制完成后可以删除镜像文件，以免浪费空间
[root@localhost ~]# umount /mnt/
[root@localhost ~]# rm -rf CentOS-7-x86_64-DVD-2009.iso

3. 准备安装应答文件
   将制作好的应答文件上传/data/wwwroot/ipxe/kickstart/下。
   url --url="http://192.168.221.128/os/centos7/"为实际网络安装源地址，根据实际地址修改

[root@localhost ~]# vim /data/wwwroot/ipxe/kickstart/ks79.cfg 
//具体内容如下:
#version=DEVEL
#System authorization information
auth --enableshadow --passalgo=sha512
#Use CDROM installation media
url --url="http://192.168.221.128/os/centos7/"
#cdrom
#Use graphical install
#text
graphical
#Run the Setup Agent on first boot
firstboot --enable
ignoredisk --only-use=sda
#Keyboard layouts
keyboard --vckeymap=cn --xlayouts='cn'
#System language
lang zh_CN.UTF-8
​
#Network information
network  --bootproto=dhcp --device=link --activate  --hostname=localhost.
​
#Root password
rootpw "123456"
#System services
services --enabled="chronyd"
#System timezone
timezone Asia/Shanghai --isUtc
#System bootloader configuration
bootloader --append=" crashkernel=auto" --location=mbr --boot-drive=sda
#Partition clearing information
#Disk partitioning information
clearpart --all --initlabel
#autopart是自动磁盘分区，后面附上磁盘分区
autopart --type=lvm
#SELinux configuration
selinux --disabled
#Firewall configuration
firewall --disabled
#Reboot after installation
reboot
​
%packages
@^minimal
@core
@development tools
chrony
wget
vim
ntpdate
zlib
zlib-devel
pcre
pcre-devel
openssl-devel
%end
​
%post --interpreter=/bin/bash
cat >/etc/security/limits.d/20-nproc.conf<<EOF
*      soft    nproc     65536
*      hard    nproc     65536
*      soft    nofile     65536
*      hard    nofile     65536
root   soft    nproc     unlimited
EOF
mv /etc/selinux/config{,.ori}
cat >/etc/selinux/config<<EOF
SELINUX=disabled
SELINUXTYPE=targeted
EOF
systemctl disable firewalld
%end

3.4.客户机开机，网卡引导

内存最小2G，单个磁盘，进入安装菜单选项，自动进行安装系统。

4.ipxe修改编译参数_启用背景图

调整分辨率及背景图片

4.1.在ipxe源码目录下操作

[root@localhost ~]# cd /soft/ipxe/src/
[root@localhost ~]# vim  config/console.h
修改（即去掉双斜杠，表示启用）
//#define CONSOLE_FRAMEBUFFER    /* Graphical framebuffer console */
为
#define CONSOLE_FRAMEBUFFER    /* Graphical framebuffer console */

[root@localhost ~]# vim config/general.h:
//最终修改效果（即去掉双斜杠，表示启用）：
#define IMAGE_PNG               /* PNG image support */
#define CONSOLE_CMD            /* Console commands */

4.2.编译

[root@localhost ~]# make bin/undionly.kpxe EMBED=bootserver.ipxe

4.3.备份原文件

[root@localhost ~]# mv  /data/wwwroot/ipxe/tftpboot/undionly.kpxe{,.ori}

4.4.复制到到tftp引导目录下

[root@localhost ~]# cp bin/undionly.kpxe /data/wwwroot/ipxe/tftpboot/

4.5.在引导菜单中设置分辨率指令和图片

boot.ipxe格式：
在引导菜单中设置分辨率指令（最大是1024x768）
console --x 1024 --y 768
设置背景图(PNG格式)
console --picture http://boot.ipxe.org/ipxe.png

[root@localhost ~]# vim /data/wwwroot/ipxe/boot.ipxe
//添加两行，splash.png是图片名称，该图片需要提前放入到/data/wwwroot/ipxe/menu/
                #!ipxe
                set web-ip 192.168.221.128
                console --x 1024 --y 768
                console --picture http://${web-ip}/ipxe/menu/splash.png

5.其他参考配置

5.1.设置磁盘分区

#autopart --type=lvm    把自动分区注释掉,添加下面自定义内容
part /boot --fstype xfs --size=1024
part  swap --size=4096
part pv.01 --size=1 --grow
volgroup vg_centos pv.01
logvol / --vgname=vg_centos --fstype xfs --size=1 --grow  --name=lv_root

5.2.应答文件其他配置

[root@localhost ~]# vim /data/wwwroot/ipxe/kickstart/ks79.cfg 	//添加内容，完成配置
%post --interpreter=/bin/bash------%end
之间是Linux命令，表示安装时需要完成的指令

5.2.1.安装MySQL

（10.36.133.254是学校资源下载网址）

mkdir -p /apps/
wget -O /apps/installdb.sh  http://10.36.133.254/script/installdb.sh &>/dev/null
chmod o+x /apps/installdb.sh
/bin/bash /apps/installdb.sh

5.2.2.当前IP地址

CURIP=$(ip -4 addr show scope global | awk 'NR==2 {print $2}' | awk -F '/' '{print $1}')

5.2.3.静态IP修改设置

#配置静态IP
sed -i 's/BOOTPROTO="dhcp"/BOOTPROTO="none"/g' /etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0
cat >>/etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0<<EOF
IPADDR="${CURIP}"
PREFIX="24"
GATEWAY="192.168.221.2"
DNS1="223.5.5.5"
DNS2="223.6.6.6"
EOF

5.2.4.将IP地址写入登录页面

cat >>/etc/issue<<EOF
IP:${CURIP}
EOF

5.2.5.产生公私钥

ssh-keygen  -t rsa -P "" -f  /root/.ssh/id_rsa

5.2.6.计划任务5分钟同步时间

cat >/var/spool/cron/root<<EOF
*/5 * * * * /sbin/ntpdate  ntp1.aliyun.com &>/dev/null
EOF

5.2.7.建立ssh信任

方法一：下载ssh主控方的公钥，形成主控方对客户端的单向信任，需要提前把主控端的公钥上传到nginx上
主控端192.168.221.128：

[root@localhost ~]# ssh-keygen  -t rsa -P "" -f  /root/.ssh/id_rsa
[root@localhost ~]# mkdir /data/wwwroot/pubkey/
[root@localhost ~]# cp /root/.ssh/id_rsa.pub /data/wwwroot/pubkey/192.168.221.128_pub

修改应答文件

[root@localhost ~]# vim /data/wwwroot/ipxe/kickstart/ks79.cfg
//加入以下内容：
mkdir -p /root/.ssh && chmod 700 /root/.ssh && chown root:root /root/.ssh/ 2> /dev/null
wget -O /root/.ssh/authorized_keys  http://192.168.221.128/pubkey/192.168.221.128_pub 2> /dev/null
chmod 600 /root/.ssh/authorized_keys 2> /dev/null
chown root:root /root/.ssh/authorized_keys 2> /dev/null

方法二：<主控端→受控端>建立ssh信任脚本方式（方法一和方法二原理相同）
主控端192.168.221.128：

1. ssh主控方生成公私钥,并将主控方的公钥文件id_rsa.pub传输至nginx的pubkey目录下,方便受控端下载公钥

[root@localhost ~]# mkdir -p /data/wwwroot/{pubkey,script}
[root@localhost ~]# ssh-keygen -t rsa -P "" -f /root/.ssh/id_rsa
[root@localhost ~]# cp /root/.ssh/id_rsa.pub  /data/wwwroot/pubkey/192.168.221.128_pubkey
[root@localhost ~]# chmod 644 /data/wwwroot/pubkey/192.168.221.128_pubkey

2. 编写受控端ssh部署脚本,install_ssh_pubkey.sh

[root@localhost ~]# cat >/data/wwwroot/script/install_ssh_pubkey.sh<<eof
                #!/bin/bash
                wget -O  /tmp/192.168.221.128_pubkey   http://192.168.221.128/pubkey/192.168.221.128_pubkey &>/dev/null
                mkdir -p /root/.ssh && chmod 700 /root/.ssh
                cat /tmp/192.168.221.128_pubkey >>/root/.ssh/authorized_keys
                chmod 600  /root/.ssh/authorized_keys
                chown -R root:root /root/.ssh/
                rm -f /tmp/192.168.221.128_pubkey
                eof

3. 进行格式转换

[root@localhost ~]# yum install dos2unix -y
[root@localhost ~]# dos2unix  /data/wwwroot/script/install_ssh_pubkey.sh

修改应答文件

[root@localhost ~]# vim /data/wwwroot/ipxe/kickstart/ks79.cfg
//加入以下内容：
#下载ssh受控端部署脚本
wget -O /root/install_ssh_pubkey.sh http://192.168.221.128/script/install_ssh_pubkey.sh &>/dev/null
#授权
chmod o+x /root/install_ssh_pubkey.sh
#执行
/bin/bash  /root/install_ssh_pubkey.sh

5.2.8.ipxe搭建rsync同步服务器

主控端192.168.128搭建rsync同步服务器

[root@localhost ~]# yum -y install rsync
[root@localhost ~]# systemctl start rsyncd && systemctl enable rsyncd
[root@localhost ~]# vim /etc/rsyncd.conf
	uid = root
	gid = root
	use chroot = no
	read only = no
	hosts allow=192.168.221.0/255.255.255.0
	max connections = 5
	pid file = /var/run/rsyncd.pid
	secrets file = /etc/rsyncd/rsyncd.passwd
	log file = /var/log/rsync.log
	transfer logging = yes
	log format = %t %a %m %f %b
	syslog facility = local3
	timeout = 300
	[ipxebackup]
	path = /opt/
	list=yes
	ignore errors=yes
	auth users = backup
[root@localhost ~]# mkdir -p /etc/rsyncd/
[root@localhost ~]# echo 'backup:123456' >>/etc/rsyncd/rsyncd.passwd
[root@localhost ~]# chmod 600 /etc/rsyncd/rsyncd.passwd
[root@localhost ~]# systemctl restart  rsyncd

修改应答文件

[root@localhost ~]# vim /data/wwwroot/ipxe/kickstart/ks79.cfg
//加入以下内容：
CURIP=$(ip -4 addr show scope global | awk 'NR==2 {print $2}' | awk -F '/' '{print $1}')
ssh-keygen -t rsa -P "" -f /root/.ssh/id_rsa
echo '123456' >>/rsyncd.passwd
chmod 600 /rsyncd.passwd
mkdir /backup
cp /root/.ssh/id_rsa.pub /backup/${CURIP}_pubkey
rsync -avz --progress /backup  backup@192.168.221.128::ipxebackup --password-file=/rsyncd.passwd

5.2.9.ipxe实现客户端nginx

主控端192.168.221.128：

[root@localhost ~]# mkdir -p /data/wwwroot/{script,software}
//上传nginx安装包到/data/wwwroot/software
[root@localhost ~]# vim /data/wwwroot/script/install_nginx.sh
	#!/bin/bash
	NGX_VERSION="1.22.1"
	wget -O /tmp/nginx-${NGX_VERSION}.tar.gz http://192.168.221.128/software/nginx-${NGX_VERSION}.tar.gz 2>/dev/null
	cd /tmp
	tar xzf nginx-${NGX_VERSION}.tar.gz && cd nginx-${NGX_VERSION}
	./configure --prefix=/usr/local/nginx &>>/root/nginx.log
	make &>>/root/nginx_make.log
	make install &>>/root/nginx_make_install.log
	rm -rf /tmp/{nginx-${NGX_VERSION},nginx-${NGX_VERSION}.tar.gz} 2>/dev/null

修改应答文件

[root@localhost ~]# vim /data/wwwroot/ipxe/kickstart/ks79.cfg
//加入以下内容：
wget -O /root/install_nginx.sh http://192.168.221.128/script/install_nginx.sh &>/dev/null
chmod +x /root/install_nginx.sh
/bin/bash /root/install_nginx.sh

5.2.10.ipxe实现无信任远程备份<客户端→服务器>

主控端192.168.221.128：

[root@localhost ~]# mkdir -p /data/wwwroot/software
//上传sshpassRPM包（sshpass-1.06-2.el7.x86_64.rpm）到该文件夹中

修改应答文件

[root@localhost ~]# vim /data/wwwroot/ipxe/kickstart/ks79.cfg
//加入以下内容：
CURIP=$(ip -4 addr show scope global | awk 'NR==2 {print $2}' | awk -F '/' '{print $1}')
cat >>/etc/issue<<EOF
IP:${CURIP}
EOF
ssh-keygen -t rsa -P "" -f /root/.ssh/id_rsa
#下载安装sshpass组件
rpm -ivh http://192.168.221.128/software/sshpass-1.06-2.el7.x86_64.rpm &>/root/sshpass.log
#远程创建文件夹
sshpass  -p '1' ssh -o "stricthostkeychecking=no" root@192.168.221.128 "mkdir -p /opt/{scp_bak,rsync_bak}/${CURIP}/"
#scp备份
sshpass  -p '1'   scp  /root/.ssh/id_rsa   root@192.168.221.128:/opt/scp_bak/${CURIP}/ &>/root/scp.log
sshpass  -p '1'   scp  /root/.ssh/id_rsa.pub  root@192.168.221.128:/opt/scp_bak/${CURIP}/ &>/root/scp.log
#rsync同步
sshpass  -p '1'  rsync -avz  -e "ssh -o stricthostkeychecking=no" /root/.ssh/id_rsa  root@192.168.221.128:/opt/rsync_bak/${CURIP}/ &>/root/rsync.log
sshpass  -p '1'  rsync -avz  -e "ssh -o stricthostkeychecking=no" /root/.ssh/id_rsa.pub  root@192.168.221.128:/opt/rsync_bak/${CURIP}/ &>/root/rsync.log